Aké sú riadiace režimy pohybovej platformy?

Hej! Som dodávateľ pohybových platforiem a dnes sa chcem rozprávať o rôznych riadiacich režimoch pohybovej platformy. Pohybové platformy sú super cool zariadenia, ktoré môžu simulovať rôzne pohyby, a používajú sa v celom množstve priemyselných odvetví, ako sú letectvo, automobilový priemysel, hranie hier a ďalšie. Poznanie riadiacich režimov je rozhodujúce pre to, aby sa z týchto platforiem vyťažil maximum.

Otvorené - Ovládanie slučky

Začnime s Open - Loop Control. Toto je celkom jednoduchý spôsob ovládania pohybovej platformy. V systéme otvorenej slučky ovládač vysiela signál do ovládačov pohybovej platformy bez získania spätnej väzby o skutočnom pohybe. Je to ako dať príkaz a za predpokladu, že všetko pôjde podľa plánu.

Napríklad, ak chcete, aby sa platforma posunula vpred v určitej vzdialenosti, ovládač pošle predbežné množstvo energie do motorov. Ale nekontroluje, či platforma skutočne dosiahla túto vzdialenosť alebo či sa na ceste vyskytli nejaké poruchy.

Výhodou ovládania otvorenej slučky je jej jednoduchosť. Je ľahké nastaviť a nevyžaduje veľa zložitých senzorov. Vďaka tomu je náklady - efektívne, najmä pre aplikácie, kde vysoká presnosť nie je kritická. Napríklad v niektorých základných nastaveniach hrania, otvorená slučka ovládaná3 Axis Motion PlatformMôže poskytnúť zábavný a pohlcujúci zážitok bez porušenia banky.

Veľkou nevýhodou je však nedostatok presnosti. Akékoľvek vonkajšie faktory, ako je trenie, opotrebenie alebo zmeny v zaťažení, sa môžu spôsobiť odchýlenie od požadovaného pohybu. Takže, ak potrebujete simuláciu s vysokou presnosťou, kontrola otvorenej slučky nemusí byť najlepšou voľbou.

Uzavretá - kontrola slučky

Ovládanie uzavretých - slučka je krok hore z otvorenej slučky. V tomto režime ovládač nepretržite monitoruje skutočný pohyb platformy pomocou senzorov. Tieto senzory môžu merať veci ako poloha, rýchlosť a zrýchlenie. Na základe spätnej väzby zo senzorov ovládač upravuje vstup do ovládačov, aby sa zabezpečilo, že sa platforma pohybuje podľa plánu.

Povedzme, že chcete, aby platforma udržala konštantnú rýchlosť. Senzor rýchlosti odošle informácie o skutočnej rýchlosti ovládači. Ak je rýchlosť príliš nízka, ovládač zvýši výkon na motory; Ak je príliš vysoký, zníži to silu.

Tento typ kontroly ponúka oveľa vyššiu presnosť a stabilitu v porovnaní s otvorenou slučkou. Môže kompenzovať vonkajšie poruchy a zabezpečiť, aby platforma presne sledovala požadovanú trajektóriu. V priemysle ako letecký a automobilový test, kde je presná simulácia pohybu nevyhnutná, uzavretá - slučka riadená slučka3 DOF Motion Platformsa bežne používajú.

Ale je tu úlovok. Systémy na reguláciu uzavretých slučiek sú zložitejšie a drahšie. Vyžadujú ďalšie senzory a sofistikovanejšie kontrolné algoritmy. Tiež nastavenie a ladenie systému uzavretej slučky môže byť časom - konzumný proces.

Ovládanie PID

Jedným z najobľúbenejších typov kontroly uzavretej slučky je kontrola PID (proporcionálna - integrálna - derivátová) kontrola. Ovládače PID používajú na výpočet riadiaceho výstupu tri rôzne komponenty: proporcionálny termín, integrálny termín a derivát.

Pomocný termín je úmerný chybe medzi požadovaným a skutočným pohybom. Ak je chyba veľká, ovládač použije veľkú korekciu. Integrálny termín hromadí chybu v priebehu času a pomáha eliminovať akúkoľvek stálu chybu stavu. Derivátový termín zohľadňuje mieru zmeny chyby, ktorá pomáha predchádzať prekročeniu a kmitánam.

Kontrola PID sa široko používa, pretože je relatívne jednoduché na implementáciu a môže poskytnúť dobrý výkon v rôznych aplikáciách. Napríklad v a6 Rotačná platforma DOFPoužíva sa na letovú simuláciu, ovládač PID môže zabezpečiť hladkú a presnú rotáciu vo všetkých šiestich stupňoch voľnosti.

Naladenie parametrov PID však môže byť trochu zložitejšie. Ak parametre nie sú nastavené správne, systém sa môže stať nestabilnými alebo nevykonáva tak, ako sa očakávalo.

Model - založená kontrola

Ovládanie modelu - je ďalší pokročilý režim riadenia. V tomto prístupe je vyvinutý matematický model pohybovej platformy. Model popisuje dynamické správanie platformy, vrátane toho, ako reaguje na rôzne vstupy.

Ovládač používa tento model na predpovedanie pohybu platformy a výpočet príslušných ovládacích vstupov. Môže brať do úvahy faktory, ako je hmotnosť, zotrvačnosť a tuhosť platformy.

Kontrola založená na modeli môže poskytnúť veľmi vysoké riadenie výkonnosti, najmä pre zložité pohybové platformy. Dokáže zvládnuť ne -linearity a neistoty lepšie ako niektoré iné riadiace metódy. Napríklad v simulácii s vysokou leteckou leteckou dopravou, kde platforma potrebuje presne simulovať zložité manévre lietadla, môže riadenie založené na modeli ponúknuť potrebnú presnosť a spoľahlivosť.

Vytvorenie presného matematického modelu však môže byť náročnou a časovou úlohou. Vyžaduje si hlboké pochopenie dynamiky platformy a môže zahŕňať veľa testovania a kalibrácie.

Adaptívna kontrola

Adaptívna kontrola je navrhnutá tak, aby sa zaoberala systémami, ktoré sa v priebehu času menia. V pohybovej platforme môžu jeho výkonnosť ovplyvniť faktory, ako je opotrebovanie a slza, zmeny zaťaženia alebo variácie v podmienkach prostredia. Adaptívne radiče môžu upraviť svoje riadiace parametre v reálnom čase na prispôsobenie sa týmto zmenám.

Existujú rôzne typy algoritmov adaptívneho riadenia, ako napríklad referenčné riadenie modelu a regulátory samostatne ladenia. Tieto algoritmy nepretržite odhadujú parametre systému a podľa toho upravujú kontrolné vstupy.

Adaptívne riadenie je vynikajúce pre aplikácie, kde sú prevádzkové podmienky variabilné. Napríklad v pohybovej platforme používanej na automobilové testovanie na rôznych cestných povrchoch môže adaptívny ovládač zaistiť konzistentný výkon bez ohľadu na zmeny trenia a zaťaženia.

Adaptívne riadiace systémy sú však zložitejšie a vyžadujú si väčšiu výpočtovú silu. Musia byť tiež starostlivo navrhnuté tak, aby zabezpečili stabilitu a výkon.

Záver

Ako vidíte, existuje niekoľko riadiacich režimov pre pohybové platformy, z ktorých každý má vlastné výhody a nevýhody. Výber riadiaceho režimu závisí od konkrétnych požiadaviek vašej aplikácie, ako sú presnosť, náklady, zložitosť a operačné prostredie.

Ak ste na trhu s pohybovou platformou a potrebujete pomoc pri rozhodovaní o tom, ktorý režim riadenia je pre vás vhodný, alebo ak máte nejaké ďalšie otázky týkajúce sa našich výrobkov, neváhajte sa osloviť. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť dokonalé riešenie pre vaše potreby. Či je to a3 Axis Motion Platforma3 DOF Motion Platformalebo a6 Rotačná platforma DOF, máme ťa zakryté. Poďme sa porozprávať a uvidíme, ako môžeme spolupracovať, aby sme váš projekt oživovali.

Odkazy

• Dorf, RC a Bishop, RH (2016). Moderné riadiace systémy. Pearson.
• Franklin, GF, Powell, JD a Emami - Naeini, A. (2015). Feedbak Ovládanie dynamických systémov. Pearson.